Cage de roulement pour rouleau moteur
La présente invention est du domaine des rouleaux moteurs composés d'un tube entraîné en rotation autour de deux axes fixes situés à chacune des extrémités dudit rouleau. Une motorisation électrique est intégrée dans la cavité interne du tube. La partie fixe du moteur est généralement liée à l'un des axes fixes et l'arbre de sortie du moteur transmet le couple sur la paroi interne du tube. Le type de rouleau moteur selon l'invention est particulièrement destiné à une application d'enroulement et déroulement d'affiches pour des panneaux publicitaires mais l'invention s'applique également aux rouleaux moteurs utilisés pour les convoyeurs à bande notamment ou à tous autres types de rouleaux moteurs. L'invention concerne plus particulièrement les cages de roulement permettant le guidage en rotation du tube par rapport aux axes fixes.
Le problème majeur rencontré réside dans l'assemblage de la cage dans la cavité interne du tube. Le diamètre intérieur du tube, lorsque ce dernier est réalisé par filage d'un profilé en aluminium notamment, peut présenter une variation dimensionnelle d'au moins 5 dixièmes de millimètres lorsque l'on mesure deux tubes issus d'une même fabrication. L'homme de métier sait qu'un assemblage précis de pièces mécaniques nécessite une tolérance dimensionnelle de quelques centièmes de millimètres sur chaque pièce. Il est impossible, dans le cas d'une fabrication en série d'ajuster la dimension de chaque cage de roulement au diamètre du tube, sauf à réaliser un usinage interne des tubes, ce qui est coûteux.
Le brevet européen n° 1 033 335 propose un flasque d'extrémité du tube creux constituant un rouleau doté sur une face extérieure d'un axe de
rotation intégré et sur une face intérieure d'un manchon cylindrique qui s'emboîte dans la cavité du tube.
La surface du manchon est conformée en une pluralité d'arêtes dont une à l'extrémité libre du manchon est à la côte de la cavité cylindrique du tube et dont l'autre ou les autres ont une dimension supérieure à la côte du tube en sorte d'y pénétrer en forcement, les arêtes étant écrasées contre la paroi interne du tube pour réaliser le blocage de la pièce constituée par la flasque, son manchon et son axe.
L'écrasement des arêtes génère un effort de friction important dû au fluage de la matière écrasée des arêtes et à l'importance de la surface de contact des arêtes écrasées avec la paroi interne du tube. L'écrasement des arêtes peut provoquer une compression d'air ou d'autres matériaux entre elles et la paroi interne du tube, ce qui peut compliquer la mise en place ou l'enlèvement du manchon. L'invention propose à cet effet une cage de roulement pouvant être insérée avec facilité dans chaque tube tout en garantissant la concentricité des deux pièces entre elles.
A cet effet, la présente invention concerne une cage de roulement pour rouleau moteur, ledit rouleau moteur étant constitué d'un tube ouvert aux deux extrémités entraîné en rotation autour de deux axes fixes disposés à chacune des extrémités dudit rouleau, la motorisation électrique du rouleau étant logée dans la cavité interne du tube, la partie fixe de la motorisation étant liée à l'un des axes fixes et l'arbre moteur transmettant son couple au tube, une cage pourvue de roulements étant introduite dans chaque extrémité du tube, les dites cages permettant le guidage en rotation du tube par rapport aux axes fixes qui les traversent, chacune desdites cages étant formée d'un manchon cylindrique creux pour le logement des roulements et de l'axe correspondant avec un épaulement d'arrêt, ledit manchon pénétrant dans le tube, caractérisé en ce que le manchon est doté sur sa surface cylindrique
externe d'une pluralité d'ailettes circulaires radiales minces espacées entre elles dont au moins une présente un diamètre supérieur au diamètre intérieur du tube au maximum de la tolérance, la ou les dites ailettes ayant la capacité de plier lors de la pénétration dans le tube, ce qui permet un emmanchement serré de ladite cage de roulement dans le tube et dont au moins une présente un diamètre inférieur au diamètre intérieur du tube permettant un prépositionnement de la cage dans le tube avant l'emmanchement serré de l'autre ou des autres ailettes.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description ci-après, donnée à tire d'exemple non limitatif et illustrée par les dessins joints dans lesquels :
- la figure 1 représente une vue en coupe des différents éléments constituant un rouleau moteur,
- la figure 2 représente, en coupe et en perspective, la cage de roulement selon l'invention.
Tel que représenté sur la figure 1, un rouleau moteur est composé d'un tube 1, d'un moto-réducteur 2, d'un axe fixe 3 support moteur, d'un axe fixe 4, non lié au moteur, de deux cages de roulements 5 et 5' et d'un système de transmission du couple 6.
Les extrémités des axes 3 et 4 sont fixées et bloquées en rotation par rapport à un bâti, non représenté. La partie fixe du motoréducteur 2, disposé dans la cavité interne du tube, est liée à l'arbre support moteur 3. Les cages de roulements 5 et 5' pourvues de roulements à billes permettent de guider en rotation le tube 1 par rapport aux axes 3 et 4. Un frein 7 peut être associé au rouleau moteur.
Les cages de roulements 5 et 5', insérées dans la cavité interne de chaque extrémité du tube 1 , sont identiques. Le détail de la cage de roulement 5 est représenté sur la figure 2.
Chaque cage de roulement est constitué d'un manchon cylindrique creux pour le logement des roulements et des axes avec un épaulement d'arrêt du manchon cylindrique dans le tube.
La cage de roulement, sous forme d'une pièce de révolution, possède au moins un alésage 1 1 pour le positionnement d'au moins un roulement à bille 12.
Le manchon de la cage de roulement est doté sur sa surface cylindrique externe d'une pluralité d'ailettes 8 circulaires radiales. Ces ailettes peuvent chacune entourer tout ou partie de la circonférence du manchon. Ces ailettes radiales sont minces, leur section est par exemple de un à deux millimètres et plus généralement leur section est inférieure à leur largeur ou à leur hauteur au-dessus de la surface du manchon.
Ces ailettes ont du fait de leur faible section et ou du fait de la nature du matériau utilisé pour la réalisation de la cage, matériau qui peut être du polypropylène ou tout autre matériau présentant les qualités adaptées au résultat recherché, la faculté de se plier au moins à leur zone périphérique.
Les ailettes sont espacées les unes des autres en sorte que leur déformation respective par pliage n'influe pas sur les autres. Chaque ailette est concentrique à l'axe du tube 1. La série d'ailettes 8 peut être constituée de pièces rapportées sur la cage de roulement ou faire partie intégrante de cette dernière.
Au moins l'une des ailettes de la série 8 présente un diamètre supérieur au diamètre intérieur, au maximum de la tolérance, du tube 1. De ce fait, l'emmanchement de la cage 5 dans le tube est serré, ce qui permet de maintenir l'assemblage.
Au moins l'une des ailettes de la série 8 présente un diamètre inférieur au diamètre intérieur, au minimum de la tolérance, du tube 1. De ce fait, il est possible de pré-positionner la cage dans le tube avant d'effectuer l'emmanchement serré de l'autre anneau.
Si le diamètre intérieur du tube est par exemple de 50mm avec une tolérance de plus ou moins 0.5 millimètre, l'une des ailettes aura un diamètre supérieur à 50.5mm et une autre ailette aura un diamètre inférieur à 49.5mm.
Lorsque la cage présente deux ailettes ou plus, le diamètre des ailettes de la série 8 augmente progressivement, dans le sens d'introduction de la cage dans le tube.
Lors de l'enfoncement du manchon dans le tube, les ailettes 8 dont le diamètre est supérieur au diamètre intérieur du tube plient dans leur zone périphérique en assurant une zone de contact entre la périphérie de l'ailette et la paroi interne du tube, ce qui assure le centrage et le blocage de la cage. Ce blocage est assuré par respectivement chacune des ailettes sans qu'il y ait d'effet de compression d'air entre elles du fait de leur espacement.
La cage de roulement présente un épaulement 9 destiné à venir en contact avec la paroi latérale 10 du tube 1. Cet épaulement permet de réaliser une butée permettant de positionner latéralement la cage dans le tube.
L'épaulement 9 est positionné du coté de l'ailette présentant le plus grand diamètre.
La cage de roulement 5 peut être réalisée par usinage ou par moulage en injection. Le matériau constituant les ailettes et éventuellement la cage peut être un matériau polymère, un polyéthylene par exemple ou tout autre matériau présentant une capacité de pliage.
Avantageusement, comme représenté en figure 2, le manchon à ailettes 8 est en deux parties réunies par une portion retreinte 12 faisant entretoise aux logements des roulements.